Servo Motor Çeşitleri

Servo.  Servo Motor Çeşitleri. DC Servo Motor. AC Servo Motor

Servo Motor Çeşitleri: Servo, herhangi bir düzeneğin işleyişini hatayı algılayarak yan bir geri besleme mekanizmasının yardımı ile denetleyen ve hatayı gideren otomatik cihazdır. Servo motor, konum kontrolü yapan otomatik kontrol sistemlerinde kullanılan özel motordur. Büyük güçleri kumanda etmesi gereken otomatik kontrol sistemlerinde geleneksel DC motor ve AC motorlar kullanılabilir. Robot sistemlerinde (robot system) en çok kullanılan motor çeşitlerinden biri mini servo motor dur.

Bu sistemler mekanik olabileceği gibi elektronik, hidrolik – pnömatik veya diğer alanlarda da kullanılmaktadır. Servo motorlar da çıkış; mekaniksel konum, hız veya ivme gibi parametrelerin kontrolünün yapıldığı bir mekanizmadır. Servo motorun içinde AC, DC, step motor veya senkron motor bulunur. Servo motor kontrolü ( servo motor control) ve servo motor sürücü (servo motor driver) devresi de bulunmaktadır.

Servo Motor Çeşitleri 

Servo motorlar; temel olarak AC servo motor, DC servo motor olarak iki gruba ayrılmaktadır.

• DC Servo motor
• AC Servo motor

DC Servo Motor

DC servo motor küçük yapılıdır ve rotorları, (yükseklik x uzunluk /çap oranıyla) kutup atalet momentini minimum yapacak biçimde tasarlanırlar. Küçük çaplı ve genellikle içerisinde bir kompanzasyon (compensation) sargısı olan kuvvetli manyetik alanlı, boyu uzun doğru akım (direct current) motorlarına da servo motor denir.

DC Servo Motor Çeşitleri

DC (doğru akım) servo motor yabancı uyartımlı DC motorlar yada kalıcı mıknatıslı DC motorlardır. Servo sistemde çalıştığı zaman, motor alan veya rotor kontrollü olabilir ve rotor ya gerilim kaynağından yada akım kaynağından beslenir. Her kombinasyon farklı tork hız karakteristiği sunar. Bunların bağlantıları DC servo motor çeşitleri olarak adlandırabilir. Bunlar:

• Alan Kontrollü-Sabit Rotor Gerilimli Beslemeli
• Alan Kontrollü-Sabit Rotor Akım Beslemeli
• Rotor Kontrollü-Sabit Alan Beslemeli
• Seri Ayrık Alanlı Servo Motorlardır.

AC Servo Motorlar

DA servo motorların güçleri birkaç Watt’an birkaç yüz Watt’a kadar olabilir. DC servo motorlar, yüksek güçlü uygulamalarda kullanılır. Günümüzde, AC (alternatif akım) servo motorlar hem düşük hem de yüksek güç uygulamalarda kullanılır. AC motorların yapıları basit ataletleri düşüktür. Ancak, genel olarak doğrusal olmayan özellik gösteren ve yüksek manyetik bağa sahip motorlardır. Ayrıca moment-hız karakteristikleri DC servo motorlarınki gibi ideal değildir, bunların yanı sıra alternatif akım (alternative current) servo motorları aynı boyuttaki DC servo motor ile karşılaştırıldıkları zaman daha düşük momente sahiptir.

• İki-Faz AC Servo Motor   

Kontrol sisteminde kullanılan çoğu servo motor AC servo motorlar, iki faz sincap kafesli asenkron motorlardır. Frekansları normal olarak 60 Hz veya 400 Hz olabilir. Yüksek frekans hava yolu sitemlerinde kullanılmaktadır.

İki faz AC servo motorun şematik diyagramı Şekil de gösterilmiştir.

Statör birbirinden 90° elektriksel açılı dağıtılmış iki sargıdan meydana gelir. Sargının biri, referans fazı veya sabitlenmiş fazdır ve genliği sabit bir AC gerilim kaynağına (Vm< – 0) bağlanır. Diğer faz kontrol fazıdır ve referans fazı ile aynı frekansa sahip genliği ayarlı bir AC gerilimle beslenir. Ancak kontrol fazı ile referans fazı arasında 90° lik  faz farkı vardır. Kontrol fazının gerilimi genel olarak bir servo yükselteçten sağlanır.

Motorun dönüş yönü, kontrol fazı ile referans fazı arasında ki faz ilişkisinin ileri veya geri olmasına bağlıdır. Dengeli iki – faz geriliminin genlikleri eşit (Va = Vm) olduğunda motorun moment – hız karakteristiği üç faz asenkron motora benzer. Düşük rotor dirençlerinde bu karakteristik doğrusal değildir (Şekil a). Böyle bir moment – hız karakteristiği, kontrol sistemlerinde kabul edilemez. Ancak, rotor direnci yüksek ise moment hız karakteristiği (Şekil b) ’deki gibi geniş bir hız aralığında; özellikle sıfır hız seviyelerinde aslında doğrusaldır. İki faz asenkron motoru kontrol etmek için referans sargısı genliği sabit bir alternatif gerilim ile, kontrol sargısı ise genliği ayarlanabilen bir alternatif gerilimle beslenir.

• 3 Fazlı Servo Motorlar

DA servo motorlar, yüksek güç servo sistemlerin uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Yüksek-güç sistem uygulamalarında 3 fazlı asenkron motorun servo motor olarak kullanımı üzerine yapılan araştırmalar başarıya ulaşmış ve 3 fazlı asenkron motor yüksek – güç uygulamalarında hızlı bir şekilde yerini almıştır. 3 fazlı asenkron motor yapı olarak dayanıklı olmakla beraber doğrusal olmayan bir özelliğe sahiptir ve bundan dolayı kontrolü karmaşıktır.

Günümüzdeki çalışmalar, 3 fazlı asenkron motorun yabancı uyartımlı DC motoru gibi kontrol edileceğini göstermiştir. 3 fazlı asenkron motorun statör akım vektörünün, birbirine dik, birbirinden bağımsız iki bileşenle temsil edildiği ve dik bileşenlerden biriyle momentin, diğeriyle akının kontrol edileceği tekniğe vektör moment tepkisi sağlanmaktadır.

Spindle Servo Motor

Spindle motor yüksek devirli motorlara verilen genel bir isimdir. Yüksek devirlerde dönebilen motor çeşitlerinin gereksinim olduğu endüstriyel uygulamalarda kullanılır. Birçok farklı sektörde kullanılabilen spindle servo motorlar, özellikle hız ritmini maksimum seviyelere yükseltme niteliği ile bilinir. Spindle motorlar, yüksek devirlerde bile dönebilmektedir.
Servo motor fiyatları; Servo motorun çeşidi, servo motorun tork, devir, flanş ve güç değerleri gibi faktörlere bağlı olarak değişiklik göstermektedir.